摘要:在机械工程技术中机电一体化属于一种新型技术,也可以将其称为机械电子工程,是通过将当代的信息技术与机械技术有机结合而生,在传统的机械部件中,配置相应的微电子、传感器等一些部件,从而促使传统机械部件实现自动化生产。当今的自动化设备,一般情况下都是属于机电一体化设备。机电一体化技术属于非常复杂的现代化技术,其综合了多种技术应用,从而其本身存在些许需要解决的问题。本文介绍了机电一体化的概念,总结了机械工程中机电一体化技术应用需要解决的难点,探索了机电一体化在自动化以及半自动化作业全过程中、产品开发以及精度控制等方面的应用,从而全面阐述机械工程中机电一体化的应用与发展。
关键词:机械工程;机电一体;应用发展
1引言
近几年,我国不断对机电一体化技术进行创新,提高了机电产品的质量和生产效率,同时,提高了产品的功能性和精度,将其应用在现代化工程建设中,可以为生产提供便利。当今的工程技术工作人员,必须要对机电一体化系统的相关技术有深入的了解和掌握。基于此,文章概述了机电一体化的含义,结合当前机械工程之中机电一体化系统的应用,探讨其实际的应用措施。
2机电一体化技术的未来发展
随着科技的发展与生产实际需求,机电产品智能化要求进一步提高。需要机电产品具有一定的智能型,在人工智能不断发展的今天,神经网络、心理学等有了进一步发展,为机电一体化指明了发展方向。机电一体化在机械工程领域得到重视,未来机电一体化将向个性化、智能化、微型化等方向发展。
随着接口技术发展,促进了机电一体化技术数字化的发展。互联网的普及促进了机电产品数字化制造,数字化指机电产品软件具有更好的可靠性,通过机电产品数字化能进一步提高远程控制诊断操作,各种网络监控技术迅猛发展,远现场总集成使得机电设备网络化发展成为现实,人们可随时享受网络带来的便利。数字化必然是机电产品的未来发展方向。
机电产品未来发展必然趋向人性化,要求机电一体化产品进一步完善其功能。应在造型等方面更好的与环境相协调,更好的为人们服务。微型化指机电一体化向微观领域方向发展,机电产品运动灵活,在信息等方面具有巨大优势,微机电系统集处理器、传感器于一体,机电设备模块化是间距的任务,机电产品种类很多,对环保接口,机械接口等系列标准产品研发的复杂的工作,系列化标准化将是其未来发展方向。
3机械工程中机电一体化技术应用需要解决的难点
随着我国科技不断发展,人们的生活水平发生巨大改变,科技在众多领域革新促使很多学科交叉渗透,传统机械电气化以人力操控为主,存在一定的安全隐患。机电一体化系统结构及控制方式等改变导致其性能与设计方法发生变化,面对国际市场激烈竞争,单靠吸收国外产品将使企业失去竞争力,只有通过产品创新才能解决企业发展问题。机电一体化利用现代技术实现机械工程领域自动化生产,生产力方面突破为机械企业发展提供技术支持。机械工程领域由以往机械电气化转变为机电一体化,由于微电子技术发展形成,促使工程机械企业技术结构,管理体系等发生重大改变。
3.1投入成本高
在我国,工程机械机电一体化的发展,没有成熟的科技成果和丰富的实践经验来借鉴和指导,需要投入大量的资源,并且成功率较低。由于行业竞争非常激烈,以及市场信息的快速变化,给该领域的技术人员带来了巨大的挑战和压力,也给研究工作增加了很大的难度。目前,只有少数企业实现了机电一体化在工程机械中的广泛应用,占据了市场优势。
3.2缺乏技术创新
相较于欧美国家,我国机电一体化技术的发展水平还相对落后,主要是由于我国机械工程机电一体化技术的创新能力不足,对该技术的应用只是盲目模仿。由于缺乏独立意识,很难与国外企业进行竞争,导致越来越多的外国品牌进入中国,消费市场的主导力量也在不断动摇。
4机电一体化在机械工程中的应用
(1)电子监控系统是机电一体化的重要部分,对工程机械发动机,工作装置等运行状态监控,机械工作出现异常能立即触发报警系统找出故障位置,减少相关事故的发生,方便工作人员及时检修,提高工作效率。传统柴油机能源利用率低,电控系统能使柴油完全燃烧,为减少柴油机的能量损失,采用电控技术自动调节柴油机油门,如日本小松公司挖掘机采用节能控制器节省燃气23%,主要得益于采用卡特电子效率控制系统。
(2)工程机械设备引进电子控制系统,可使称量更加精确,避免人工称量低效特点,提高成品作业精度。如商品砼搅拌站采用微电控制电子称量系统,电子称量吸引应用保证砼配合比,沥青混凝土摊铺机应用自动找平系统,路面平整度达0.127m/3m。工程机械自动化可以减轻操作者劳动强度,降低作业安全系数。如三菱公司挖掘机设轨迹控制系统,在控制板设定铲斗运动轨迹形状,系统根据各角度传感器信号控制动臂运动,实现各种形状沟槽,挖使挖掘工作实现自动化。
(3)工业革命推动了世界经济的发展,机电一体化技术在工程领域应用推动了机械领域的发展。机电一体化技术在工程领域应用广泛,在机床改造、纺织机械等领域得到推广。数控机床工作要求严格,需要道具按照规定运动轨迹移动,运用机电一体化实现对数控机床改造,出现问题时便于维修,滚珠丝杠副传动效率高,适当调整滚珠丝杠缝隙减小,能实现精准定位,在传统传动中应用较多。数控车改造应减少机床改动,确保故障发生能进行手工操作,用最少的经费实现机械效率的提升。
(4)纺织机械系统中卷绕筒子通常采用积极传动方式,交叉角不断改变,导纱器电机,变频器等构成控制系统,可采用生角卷绕方式减少重叠现象,经系统程序运算,信号由传感器输出传递给TPU,经处理后输送到PCC,经数据表格查找恰当卷绕比,确定是否存在重叠部分,实现快速数据传送。机械工程中重要部分是包装机械,传统包装机械对电路控制实现部件连接,造成设备繁杂,为设备维护带来不便,机电一体化技术应用于包装机械可实现系统模块化管理,设备体积减小,操作方便。
(5)在当今社会中,民众对于生活水平和质量的要求越来越高,不仅对数量方面有更高的要求,在质量、外观等多方面要求也越来越高。传统的生产机械自然无法满足当今人们的实际需求,而如果应用机电一体化系统,便可以满足人们的需求以及生产的要求,同时还可以大幅度节约人力和物力,有效提升生产的效率。例如,在当今飞速发展的建筑工程之中,通过对机电一体化技术的合理化应用,促使现场施工各种操作内容都变得更加简单,大幅度降低了施工人员的工作强度和难度。再如在进行农业生产过程中,通过机电一体化技术的应用,可以在大面积农作物播种、收割过程中,有效提升工作的效率,从而使得粮食产量增加,农民压力减少。
5结语
综上所述,随着深化改革的不断推进,我国机械工程发展很快,尤其是在机电一体化技术得到不断创新发展的情况下,推动了机械生产的发展。通过发展和应用机电一体化技术,不仅提高了生产力,还大大促进了我国的经济发展,增加了国民收入。因此,要继续推动现代机械工程的发展,需要大力发展科技,促进其智能化的发展,对机电一体化技术进行不断完善、改进、发展和创新。
参考文献
[1]邱庆军.探究机电一体化在工程机械中的技术应用[J].决策探索,2019(11):39-40.
[2]邵东磊,原英玲.机电一体化在工程机械中的技术应用分析[J].湖北农机化,2019(21):63.
[3]陈耀华.机械设计制造中机电一体化的应用研究[J].南方农机,2019,50(21):246.
[4]冯国昌.机电一体化系统在机械工程中的应用研究[J].科技资讯,2019,17(22):29-30.
[5]张纪虎.机电一体化系统在机械工程中的实际应用分析[J].设备管理与维修,2019(14):240-242.